JPH04277627A - 枚葉型プラズマ化学気相成長装置 - Google Patents
枚葉型プラズマ化学気相成長装置Info
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- JPH04277627A JPH04277627A JP3965291A JP3965291A JPH04277627A JP H04277627 A JPH04277627 A JP H04277627A JP 3965291 A JP3965291 A JP 3965291A JP 3965291 A JP3965291 A JP 3965291A JP H04277627 A JPH04277627 A JP H04277627A
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- Japan
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- semiconductor substrate
- gas
- chemical vapor
- type plasma
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- Pending
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Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はプラズマ化学気相成長装
置に関し、特に、反応ガス温度の制御性に優れる枚葉型
プラズマ化学気相成長装置に関する。
置に関し、特に、反応ガス温度の制御性に優れる枚葉型
プラズマ化学気相成長装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、プラズマ化学気相成長装置（以下
プラズマＣＶＤ装置）は、半導体装置のパッシベーショ
ン膜、或は金属配線の層間絶縁膜の成膜装置として広く
使用されている。プラズマＣＶＤ装置は、当初半導体基
板を複数枚一括して成膜する、いわゆるバッチ型が広く
使用されていた。しかしながら、バッチ型は、半導体基
板の大口径化で基板面内の均一性を得ることが困難とな
る、或は反応器が大型になって、成膜前の排気に時間を
要している間に下地のアルミニウム配線にヒロックを生
じて信頼性が悪化する、という欠点がある。この為、最
近では半導体基板に１枚ずつ成膜する、いわゆる枚葉型
プラズマＣＶＤ装置が開発され上述した問題が解決され
ている。
プラズマＣＶＤ装置）は、半導体装置のパッシベーショ
ン膜、或は金属配線の層間絶縁膜の成膜装置として広く
使用されている。プラズマＣＶＤ装置は、当初半導体基
板を複数枚一括して成膜する、いわゆるバッチ型が広く
使用されていた。しかしながら、バッチ型は、半導体基
板の大口径化で基板面内の均一性を得ることが困難とな
る、或は反応器が大型になって、成膜前の排気に時間を
要している間に下地のアルミニウム配線にヒロックを生
じて信頼性が悪化する、という欠点がある。この為、最
近では半導体基板に１枚ずつ成膜する、いわゆる枚葉型
プラズマＣＶＤ装置が開発され上述した問題が解決され
ている。
【０００３】従来の枚葉型プラズマＣＶＤ装置を図面を
用いて説明する。図４は従来装置の反応器主要部分の縦
断面図である。半導体基板１は、反応器２内において、
加熱ヒーター３によって加熱温度制御される。反応ガス
はガス導入管４から導入され、ガスシャワー電極５によ
って均一に分散され、半導体基板１に達した後、排気口
６から真空装置によって排気される。ガスシャワー電極
５には高周波電源７から電力が供給され、接地された半
導体基板１との間にプラズマを発生させている。反応ガ
スとしてシラン（ＳｉＨ４ ）とアンモニア（ＮＨ３
）を用いて形成できるシリコン窒化膜は、半導体装置の
パッシベーション膜として、またシラン（ＳｉＨ４ ）
と亜酸化窒素（Ｎ２ Ｏ）を用いるシリコン酸化膜は、
アルミニウム配線の層間絶縁膜として使用される。
用いて説明する。図４は従来装置の反応器主要部分の縦
断面図である。半導体基板１は、反応器２内において、
加熱ヒーター３によって加熱温度制御される。反応ガス
はガス導入管４から導入され、ガスシャワー電極５によ
って均一に分散され、半導体基板１に達した後、排気口
６から真空装置によって排気される。ガスシャワー電極
５には高周波電源７から電力が供給され、接地された半
導体基板１との間にプラズマを発生させている。反応ガ
スとしてシラン（ＳｉＨ４ ）とアンモニア（ＮＨ３
）を用いて形成できるシリコン窒化膜は、半導体装置の
パッシベーション膜として、またシラン（ＳｉＨ４ ）
と亜酸化窒素（Ｎ２ Ｏ）を用いるシリコン酸化膜は、
アルミニウム配線の層間絶縁膜として使用される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の枚葉型プラズマＣＶＤ装置においては、反応ガスの
加熱が十分でないという問題がある。すなわち、加熱ヒ
ータは半導体基板の裏面のみであるため、反応ガスの加
熱が十分でなく、また、実質的に半導体基板表面が冷却
される。その結果、反応ガスの分解が不十分となり、且
つ、反応ガス分解物の表面マイグレーションが悪化する
為、膜の段差被覆性や緻密性、組成において、従来のバ
ッチ型プラズマＣＶＤ装置において劣るという問題があ
る。このような膜を半導体装置に適用した場合、パッシ
ベーション膜に適用すると信頼性の低下、層間絶縁膜に
適用すると後工程の加工性悪化という重大な問題を引起
こすという欠点があった。
来の枚葉型プラズマＣＶＤ装置においては、反応ガスの
加熱が十分でないという問題がある。すなわち、加熱ヒ
ータは半導体基板の裏面のみであるため、反応ガスの加
熱が十分でなく、また、実質的に半導体基板表面が冷却
される。その結果、反応ガスの分解が不十分となり、且
つ、反応ガス分解物の表面マイグレーションが悪化する
為、膜の段差被覆性や緻密性、組成において、従来のバ
ッチ型プラズマＣＶＤ装置において劣るという問題があ
る。このような膜を半導体装置に適用した場合、パッシ
ベーション膜に適用すると信頼性の低下、層間絶縁膜に
適用すると後工程の加工性悪化という重大な問題を引起
こすという欠点があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の枚葉型プラズマ
ＣＶＤ装置は、ガスシャワー電極の背面近傍に加熱ヒー
ターを設け、ガスシャワー電極を加熱することによって
、半導体基板表面に加熱された反応ガスを導入できる構
造をとっている。
ＣＶＤ装置は、ガスシャワー電極の背面近傍に加熱ヒー
ターを設け、ガスシャワー電極を加熱することによって
、半導体基板表面に加熱された反応ガスを導入できる構
造をとっている。
【０００６】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明する
。図１は本発明の枚葉型プラズマＣＶＤ装置の第一の実
施例の反応器の主要部分の縦断面図である。
。図１は本発明の枚葉型プラズマＣＶＤ装置の第一の実
施例の反応器の主要部分の縦断面図である。
【０００７】半導体基板１は、反応器２内にあって加熱
ヒーター３によって温度制御されている。反応ガスはガ
ス導入管４を通して導入され、ガスシャワー電極５によ
って均一に分配され、半導体基板１に達した後、排気口
６を通して真空排気系によって排出される。ガスシャワ
ー電極５には、高周波電源７から電力が供給され、接地
されている半導体基板１との間にプラズマを発生させる
。ガスシャワー電極５の背面には加熱ヒーター８が設置
され、加熱、温度制御されている。反応ガスとしては、
窒化膜を形成する場合はシラン（ＳｉＨ４ ）とアンモ
ニア（ＮＨ３ ）を流す。反応ガスはガスシャワー電極
板を通して加熱される。ガスシャワー電極板の設定温度
を半導体基板加熱用ヒーター３の設定温度と同程度とす
ることにより、反応ガスが実質的に半導体基板表面の温
度を下げることが無くなる。
ヒーター３によって温度制御されている。反応ガスはガ
ス導入管４を通して導入され、ガスシャワー電極５によ
って均一に分配され、半導体基板１に達した後、排気口
６を通して真空排気系によって排出される。ガスシャワ
ー電極５には、高周波電源７から電力が供給され、接地
されている半導体基板１との間にプラズマを発生させる
。ガスシャワー電極５の背面には加熱ヒーター８が設置
され、加熱、温度制御されている。反応ガスとしては、
窒化膜を形成する場合はシラン（ＳｉＨ４ ）とアンモ
ニア（ＮＨ３ ）を流す。反応ガスはガスシャワー電極
板を通して加熱される。ガスシャワー電極板の設定温度
を半導体基板加熱用ヒーター３の設定温度と同程度とす
ることにより、反応ガスが実質的に半導体基板表面の温
度を下げることが無くなる。
【０００８】その結果、反応ガスの分解と表面マイグレ
ーションが改善される。図２は本実施例により形成した
半導体装置の一部分断面図を示したものであり、９は半
導体基板、１０はシリコン酸化膜、１１はアルミニウム
配線である。この上にシリコン窒化膜を形成する場合、
従来のシリコン窒化膜１３の被覆性は、点線に示すよう
にアルミニウム配線段差側壁で薄く、平坦部分に対して
３０％程度であったのに対し、本実施例のシリコン窒化
膜１２においては、実線に示すように４５％程度まで被
覆性が改善されている。
ーションが改善される。図２は本実施例により形成した
半導体装置の一部分断面図を示したものであり、９は半
導体基板、１０はシリコン酸化膜、１１はアルミニウム
配線である。この上にシリコン窒化膜を形成する場合、
従来のシリコン窒化膜１３の被覆性は、点線に示すよう
にアルミニウム配線段差側壁で薄く、平坦部分に対して
３０％程度であったのに対し、本実施例のシリコン窒化
膜１２においては、実線に示すように４５％程度まで被
覆性が改善されている。
【０００９】図３は本発明の第２の実施例の断面図であ
る。本実施例においては、ガスシャワー電極の背面に凹
凸が形成されており、加熱面積が増えることにより反応
ガスの加熱効率がさらに良くなっている。
る。本実施例においては、ガスシャワー電極の背面に凹
凸が形成されており、加熱面積が増えることにより反応
ガスの加熱効率がさらに良くなっている。
【００１０】また、シラン（ＳｉＨ４ ）と亜酸化窒素
（Ｎ２ Ｏ）を用いたシリコン酸化膜においても、シリ
コン窒化膜の場合と同様に従来技術に比較して被覆性が
改善されている。
（Ｎ２ Ｏ）を用いたシリコン酸化膜においても、シリ
コン窒化膜の場合と同様に従来技術に比較して被覆性が
改善されている。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、反応ガス
を効率的に加熱することにより、シリコン窒化膜或はシ
リコン酸化膜の段差被覆性や緻密性が改善される。その
結果、半導体装置の信頼性の向上、加工性の向上による
製造歩留りの向上を得るという効果を有する。
を効率的に加熱することにより、シリコン窒化膜或はシ
リコン酸化膜の段差被覆性や緻密性が改善される。その
結果、半導体装置の信頼性の向上、加工性の向上による
製造歩留りの向上を得るという効果を有する。
【図１】本発明の第１の実施例における反応器の縦断面
図である。
図である。
【図２】第１の実施例で形成した半導体装置の一部分の
断面図である。
断面図である。
【図３】本発明の第２の実施例における反応器の縦断面
図である。
図である。
【図４】従来技術における反応器の縦断面図である。
１，９ 半導体基板
２ 反応器
３，８ 加熱ヒーター
４ ガス導入管
５ ガスシャワー電極
６ 排気口
７ 高周波電源
１０ シリコン酸化膜
１１ アルミニウム配線
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体基板を加熱ヒータ上に載置し、
上方のガスシャワー電極から反応ガスを前記半導体基板
表面に導入する枚葉型プラズマ化学気相成長装置におい
て、前記ガスシャワー電極の背面近傍に加熱ヒーターを
設置することを特徴とする枚葉型プラズマ化学気相成長
装置。 - 【請求項２】 ガスシャワー電極の背面に凹凸部を形
成した請求項１記載の枚葉型プラズマ化学気相成長装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3965291A JPH04277627A (ja) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | 枚葉型プラズマ化学気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3965291A JPH04277627A (ja) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | 枚葉型プラズマ化学気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04277627A true JPH04277627A (ja) | 1992-10-02 |
Family
ID=12559019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3965291A Pending JPH04277627A (ja) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | 枚葉型プラズマ化学気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04277627A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002129334A (ja) * | 2000-10-26 | 2002-05-09 | Applied Materials Inc | 気相堆積装置のクリーニング方法及び気相堆積装置 |
| JP2008050683A (ja) * | 2006-08-23 | 2008-03-06 | Chugoku Sarin Kigyo Kofun Yugenkoshi | Ｃｖｄ設備 |
| JP2010093069A (ja) * | 2008-10-08 | 2010-04-22 | Koyo Thermo System Kk | 基板の熱処理装置 |
| EP2294244B1 (en) * | 2008-05-28 | 2016-10-05 | Aixtron SE | Thermal gradient enhanced chemical vapour deposition. |
| CN112593215A (zh) * | 2021-03-04 | 2021-04-02 | 苏州迈正科技有限公司 | 阴极模组及真空镀膜装置 |
-
1991
- 1991-03-06 JP JP3965291A patent/JPH04277627A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002129334A (ja) * | 2000-10-26 | 2002-05-09 | Applied Materials Inc | 気相堆積装置のクリーニング方法及び気相堆積装置 |
| JP2008050683A (ja) * | 2006-08-23 | 2008-03-06 | Chugoku Sarin Kigyo Kofun Yugenkoshi | Ｃｖｄ設備 |
| EP2294244B1 (en) * | 2008-05-28 | 2016-10-05 | Aixtron SE | Thermal gradient enhanced chemical vapour deposition. |
| JP2010093069A (ja) * | 2008-10-08 | 2010-04-22 | Koyo Thermo System Kk | 基板の熱処理装置 |
| CN112593215A (zh) * | 2021-03-04 | 2021-04-02 | 苏州迈正科技有限公司 | 阴极模组及真空镀膜装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20001114 |